Modèles et modélisation en SVT

Modélisation mathématique des émissions de carbone de 1900 à 2000

Introduction

Théorisation

L'étude des variations historiques des émissions de carbone permet d'en analyser la part anthropique et aussi d'effectuer un travail de prévision. Dans les deux cas des outils de modélisation (mathématique et informatique) vont être utilisés.

L'analyse quantitative de ces émissions nous amène à produire un modèle mathématique (fonctionnel et statistique). La comparaison des émissions avec la quantité réelle de carbone dans l'atmosphère peut être analysée à l'aide d'une modélisation informatique (modélisation par compartiments) en partie basée sur le modèle fonctionnel. Enfin tout ceci permettra d'aboutir à une tentative de prévision par extrapolation.

Les outils mathématiques élaborés peuvent être différents selon le niveau où l'activité est présentée. Dans le cas présent, en classe de seconde, on aura affaire essentiellement à la notion de fonction (aussi sous ses aspects informatiques en liaison avec un tableur) et à quelques méthodes statistiques de base.

Du point de vue didactique dans l'hypothèse d'un travail commun svt-math il est possible d'envisager deux stratégies : les connaissances mathématiques mises en jeu sont supposées connues et sont donc « appliquées » ou bien elles sont construites lorsqu'elles deviennent nécessaires. La deuxième hypothèse est sans doute la plus riche et devrait être privilégiée pour permettre aux élèves d'accéder au sens du travail scientifique.

Méthodologie

Ce document a pour objectif la mise en œuvre d'un travail commun svt-math sur le thème du réchauffement climatique.
Cette collaboration entre les deux disciplines devrait permettre à la fois de faire réfléchir les élèves sur les méthodes de modélisation et de montrer que les notions nécessaires peuvent être co-construites parallèlement.

La progression des séances suit dans la mesure du possible la progression élaborée en svt pour traiter en classe le sujet abordé.

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